专利名称：用于分析路面的扫描装置和方法
技术领域：
本发明总体涉及扫描装置，更具体的说，涉及通过获取路面数据从 而对路面进行分析的扫描装置，其中所述的路面数据可用于多种用途中。
背景技术：
为降低产品的测试成本以及减少产品的测试时间，某些工业正将其 部分或全部测试过程从实际测试转换到仿真测试。汽车工业就是其中之 一 ，已有积极的趋势表明实际路上的车辆测试正在向路外的虚拟计算机 仿真转变。
发明内容
依照一个实施例所提供的路面扫描装置，该路面扫描装置通常包括
以下部件主框架、托架、扫描器、第一驱动器和第二驱动器。该主框 架具有 多个结构部件，包括纵向延伸的纵向支撑和横向延伸的横向支 撑，且该横向支撑与纵向支撑牢固地连接在一起。该托架可移动地连接 于主框架从而可沿纵向移动。该扫描器具有朝路面发射入射激光线的激 光头和从路面接收反射激光线的摄像机。该第 一驱动器可驱使扫描器沿 着托架在扫描装置的横向上移动。该第二驱动器可驱使托架沿着主框架 在扫描装置的纵向上移动。
依照另 一 个实施例所提供的路面扫描方法，该方法通常包括以下步 骤(a)提供路面扫描装置，其至少包括扫描器、第一驱动器和第二驱 动器；(b)将扫描器移动至初始位置；(c)执行跨越第一路面带的第一扫 描行程，其中第 一扫描行程包括使用第 一驱动器来移动扫描器并同时利 用扫描器对路面数据进行记录；(d)利用第二驱动器将扫描器前移使其 位于第二路面带上方，和(e)执行跨越第二路面带的第二扫描行程，其 中第二扫描行程包括使用第 一驱动器来移动扫描器并同时利用扫描器 对^各面It据进4亍记录。
以下将结合附图对本发明优选的示范性实施例进行描述。附图中，
相同的符号用以表示相同的元件。其中
图l为一示范性路面扫描装置的透视图，该装置在牵引车后面被牵 引以能够对路面进行分析。
图2为图1中示范性路面扫描装置的放大侧视图。
图3为图1中示范性路面扫描装置的放大俯视图。
图4所示的流程图对路面扫描方法的一个实施例中的部分步骤进行 了说明。
具体实施例方式
本发明中所描述的路面扫描装置及方法可扫描路面以便获取路面 数据，该路面数据可用于创建道路的数学模型。该数学模型是对路面所 扫描区域的三维表示，可用于多种不同的软件应用程序中，如对道路负 荷、耐久、乘坐、操控、噪声和震动等参数(仅举数例)进行分析和预 测的车辆测试应用程序。此数学^f莫型还可用于试车道或测试设备的其他 部分的建造、检验、监测以及对比等方面。尽管下文中是针对试车道来 进行描述，但应当认识到，路面数据的来源并不仅限于此，而是可从多 种不同路面(包括普通公路、车道、高速公路、停车场或测试路面等) 获取得到。
图1至3示出了路面扫描装置10的一个实施例。该路面扫描装置10在 车辆12后面被牵引并获取试车道14的各种路面数据。类似于给牵引车车 灯供电的方式，在此特定的实施例中，路面扫描装置10通过连接在车辆 12后部的电源插座上的电缆16以获得电能。然而，路面扫描装置10也可 使用车载电源，如深循环蓄电池，该车载电源可在不连接外部电源的情 况下对扫描装置进行数小时的供电。路面扫描装置10通常包括主框架 20、托架22、扫描器24、用于驱动扫描器沿托架移动的驱动器26,以及 用于驱动托架沿主框架移动的驱动器2 8 。
主框架20是用于支撑路面扫描装置10的各部件的结构性组件，其可 包括多个结构件，如纵向支撑38、横向支撑40、竖直支撑42、主框架轮 44、稳定器46以及牵引联接器48等。虽然有多种不同类型的材料可以用 于主框架20,但优选利用重量轻且强度高的金属(如铝或铝合金)来制造主框架。
纵向支撑38沿路面扫描装置10的纵向延伸(图中所示方向A)并且 为主框架20提供抗扭强度及其它强度。在一个实施例中，纵向支撑38包 含细长槽以容纳托架轮，在托架沿主框架移动时，托架轮在这些槽内滚 动，下文中对此将会有进一步的说明。横向支撑40大体与纵向支撑38相 垂直布置，从而沿路面扫描装置10的横向延伸(图中所示方向B)。横 向支撑通过焊接、螺栓连接或其他适当方式与纵向支撑牢固地连接在一 起并且帮助稳定主框架20以得到准确的路面测量。竖直支撑42从纵向支 撑38或横向支撑40向下延伸并且用作可以安装车轮或稳定器等的任意 组合的支架。应该理解的是，尽管附图中所示的示范性实施例具有两个 纵向支撑38、两个横向支撑40和四个竖直支撑42,也可使用具有不同数 目的结构部件和不同的构造的主框架。
主框架轮44使得路面扫描装置IO可由牵引车12牵引在试车道14上 移动，使得能够轻松地控制扫描装置的位置。这里使用的术语"轮"泛 指所有类型的滚动元件，包括传统的轮和脚轮等。尽管图中所示的主框 架轮44安装在每个竖直支撑42的底部，但是也可替代地安装在竖直支撑 的侧面或者一些其它构造中。
稳定器46的作用类似于外伸架，其从主框架20向下延伸并与路面接 触，以保证扫描器24在获取路面数据的时候，^^面扫描装置10可保持在 静止和稳定的位置。该稳定器可连接到竖直支撑42或连接到主框架的任 何其他适合的部件，并且是可伸缩的，以保证路面扫描装置10可以在不 同位置之间自由移动。
牵引联接器48是连接在主框架20上的结构臂，牵引车12通过该联接 器对路面扫描装置10进行牵引。在一个实施例中，牵引联接器48在其端 部包括具有锁舌的常规套接式连接件，该锁舌可滑套在牵引车12后部的 球形拖车联接器的顶部。此处也可采用在本领域内所知的其它构造。
托架22是用于支撑扫描器24的框架型结构，其可移动地连接于主框 架20,使得可在主框架上沿纵向A移动。在此特定的实施例中，托架22 悬挂在纵向支撑38的下方并且包括托架框架50、托架轮52以及导轨54.
托架框架50包括一个或多个结构部件并且在主框架的纵向支撑38 之间大体沿横向延伸；即，托架大体沿与纵向支撑38的纵向A相垂直的 横向B延伸。托架框架应具有足够的强度以承载扫描器24以及其它所需设备，同时其重量也应足够轻以便沿主框架的长度轻松地往复移动。类
似于主框架20，托架框架50可由铝或铝合金来制造。
托架轮52可转动地连接在接近托架22顶部的地方，且i殳计为可在纵 向支撑38底部形成的细长槽内滚动，从而使得整个托架能够沿纵向A向 前或向后移动或转位(index)。应该使用适当数量的托架轮以确保托架 在驱动器28的驱动之下平滑地移动。图中所示的示范性实施例所使用的 托架轮52的总数目是十六个在两条细长槽的每侧各四个(图2中仅示 出了位于一条细长槽外侧的四个托架4仑52)。
导轨54连接在托架框架50的底部或底侧附近并且大体平行于托架 框架延伸以使得扫描器24可沿横向B移动。如后文中所述，在横向扫描 过程中将会用到这种横向移动或侧面到侧面的移动。在一个实施例中， 导轨54与托架框架50的长度相同，这样就使得扫描器24的横向扫描路径 大致等同于主框架20的宽度。在另一实施例中，导轨54'具有从托架22 的端部伸出的橫向延伸部，从而有效地增加了横向扫描的距离，使其大 于主框架20的宽度。这使得扫描器24能够扫过更宽的横向扫描路径并且 在附图中以虛线绘出。导轨54不必固定地连接到托架22,因为其可枢转 地连接到托架以允许转动。此枢轴连接方式甚至可以容许导库九54进行90。 的旋转，使导轨沿着纵向A定向，从而使路面扫描装置由于能在多个方 向上进行扫描而更灵活。当然，如图所示，导轨54也可以不做成单独的 部件，而是一体形成在托架框架50中成为托架框架的整体部分。
扫描器24可移动地安装在托架22上，使得扫描器能对路面各段进行 扫描并从中获取路面数据。在此特定的实施例中，扫描器24使用激光头 60照射路面然后^f吏用搨^象才几62对路面的反射光进4亍记录。^旦应该理解的 是，也可采用其它类型的扫描器，如使用激光雷达、白光、超声波、X 光、多激光头以及多摄相机等的扫描器。盖子、油布或防护罩等可以放 置在扫描器24周围或覆盖在扫描器24上。这可以保护扫描器不受环境因 素的影响，环境因素包括那些可能损坏扫描器以及影响扫描读数的准确 性的环境因素。在一个实施例中，在整个托架周围放置延伸到地面的箱 形布帘，使得所扫描的路面上方的空间与外界影响隔离开来。在托架22 移动时，此布帘可以升起以确保托架可以不受限制地进4亍移动。
激光头60优选地发射以入射线或入射带64的方式照射路面的激光， 这不同于以点的方式照射路面的激光头。图中所示的入射激光线64大体对准纵向A,这样当扫描器24沿横向B扫过托架时能够扫描路面区域。也 可将入射激光线定向为沿横向B的方向延伸，不过扫描器和托架在扫描 操作中的移动方式就应喉文出相应的改变。基于激光头60和^^面之间的距 离以及路面的地志结构，被反射的激光线出现在摄像机62视场中的不同 位置，据此可构建该被扫描路面的电子模型。这种技术有时候被称为三 角测量，是为所属领域技术人员所熟知的一种方法。 一个合适的扫描器 24的例子是ShapeGrabber SG1002,该扫描器中的激光头和摄像机一体形 成为整体单元。
横向驱动器26安装在路面扫描装置10上，使得可驱动扫描器24沿扫 描装置的宽度(即横向B)移动。在图示例子中，横向驱动器26包括固 定电动机70,该电动机牢固地安装在导轨54的末端，带动与扫描器24相 连接的传动带或传动链72。在导轨54增加横向延伸部的实施例中，横向 驱动器26'可在外部安装在延伸部之一的末端上。
电动机70可以是步进电机，步进电机是一种无刷电机，其位置通常 可被精确控制并无需反馈机构，但是也可采用开环或闭环反馈机构。当 固定电动机70带动传动带或传动链72沿第一横向移动时，扫描器24以第 一方向沿导轨54移动；当传动带或传动链沿第二方向被驱动时，扫描器 以相反的第二4黄向沿导4九往回移动。应该理解的是，可以4吏用多种不同 的电动机实施例。例如， 一黄向驱动器26可包括其它适合类型的电动右L(也 即，不限于上述的示范性步进电机)，其可包括多个电动机(例如在导 轨54的两端各设置一个单独的电动机)，可包括安装于其它位置而非导 轨54末端的电动才几(例如位于托架中间位置的电动机)，此外也可选择 除传动带或传动链之外的方式来移动扫描器，或者电动机可以移动而传 动带保持固定(示范性纵向驱动器28采用该实施例)，等等。
纵向驱动器28^t设计用于驱动整个托架22以及安装在其上的扫描 器24,使两者一起在路面扫描装置10的长度上沿纵向A移动。如图3清楚 所示，示范性纵向驱动器28包括可移动电动机80,该电动才几牢固地连接 到托架22，并沿着固定传动带82往复移动。与电动机固定而传动带移动 的示范性横向驱动器26不同的是，纵向驱动器28使用沿固定的传动带移 动的可移动电动才几。
所熟知的适合的电动才几。在此特定实施例中，可移动步进电才几80安装在托架2 2的顶侧，从而可在纵向支撑3 8之间的区域内沿着固定传动带8 2的 长度来回移动。当然，前述各种电动机实施例(即，不同的电动机类型， 多个电动机,不同的电动机位置，不同的驱动机构等)同样适用于可移 动电动才几80。
固定传动带82牢固地紧固在主框架的横向支撑40之间并拉紧，以便 为可移动电动机80提供移动路径。固定传动带82与主框架的连接点的高 度在很大程度上取决于可移动电动机80的位置，并且可取决于实际应用 的需求而变。固定传动带82的连接点84和86可位于主框架20周边的多个 适合的位置，包括图3中所示的中心安装位置。固定传动带82可用一个 或多个弹簧张力调整器固定到主框架，所述弹簧张力调整器对固定传动 带提供恒定张力以补偿主框架或皮带等所产生的形变，也可以在托架移 动时提供减震的作用。
在操作中，路面扫描装置10获取路面数据，该数据可用于创建该道 路的数学才莫型。图4中示出了扫描方法100的一个实施例，该方法通过沿 路面来回执行连续的扫描行程并且使扫描器在扫描行程之间行进来检 查一段道路。 一旦位于路面扫描装置10下方的整个区域都扫描完毕后， 牵引车12将带动整个扫描装置前移从而能够评估下一区域。这样，该方 法10 0能够获取建立所扫描道路的数学模型所需的路面数据。接下来该 数学模型可用于多种不同的用途中。应该理解的是，图4所示的流程图 只是用于说明的目的并旨在为示范性方法100中所涉及到的主要步骤提 供一个大体上的流程。
从步骤102开始，路面扫描装置10纟皮置于第一路面段的上方。本文 中的术语"路面带"是指在一次扫描器行程中所扫描的带状路面区域， 而术语"路面段"则是指位于路面扫描装置10的下方或其扫描范围内的 整个路面区域，也即，路面扫描装置10的;f隻盖区域。因此，3各面段包括 多个路面带。第一路面段通常是所评估路段的起点。在此特定的实例中， 牵引车12牵引路面扫描装置10沿着试车道14移动，直到扫描装置位于待 扫描路面段的上方。 一旦扫描装置就位之后，则可使用稳定器46、车轮 锁或其它预防装置来确保路面扫描装置10在扫描过程中稳定且保持在 固定的方位。
接下来在步骤104中，扫描器2M皮移动到初始位置。该初始位置可 以是扫描器开始扫描第 一路面带的起始点位置。在本文所描述的示范性
10实施例中，扫描器24的初始位置是路面扫描装置10的后端处的两个一黄向 端点之一，也即其后角处。为使扫描器24移动到初始位置，纵向驱动器 28沿纵向A驱动托架22,使其移动到扫描装置的最后端。；陵向驱动器26 驱动扫描器，使其沿导轨54移动直到两个端点之一。这种从路面扫描装 置10的后部开始然后向前行进的扫描方式的优势在于，所取得的路面数 据与随后扫描的数据能更好地进行整合。当然，也可以使扫描器移动到 不同于此处使用的"后角"位置的初始位置。
一旦扫描器24到达初始位置，扫描过程就在步骤106开始进行第一 扫描行程。扫描行程包括使扫描器24移动越过^各面带，同时记录从激光 头60发射、从路面反射并使用摄像机62捕获的光。作为例子，激光头60 所发射的激光线大体对准纵向A且具有约0.25m-0.5m的长度，同时横向 驱动器26驱动扫描器扫过约2m-3.5m宽的横向路面带。因此扫描到的路 面带的面积大约为0.5m、1.75m2,包括0.5n^和1.75m2。当然，激光线的 长度、路面带的横向宽度以及其它操作参数的准确值可以做出相应的调 整以配合实际应用中的特定需求。或者，扫描行程也可在纵向上进行， 这种情况下路面带则呈轴向排列。若采取这种方式，使扫描器旋转以使 入射激光线沿横向照射路面则是有益的。只要保证入射激光线以与扫描 器在扫描过程中的行进方向基本垂直的方向照射路面，就可以采取多种 不同的扫描布置。回到所述的示范性实施例中， 一旦扫描器24处在第一 扫描行程的终点，托架22就将沿纵向前移，也即纟丸行步骤108。
在步骤108中，纵向驱动器28驱动托架22在纵向A上前移以使扫描器 24就位从而进行下一个4黄向扫描行程。在此纵向前移的过程中，扫描器 24并不对路面进行扫描，相反，其目的仅仅是为了将扫描器向前移动以 对新的路面带进行分析。托架22的前移距离由多个因素决定。在一个实 施例中，纵向驱动器28使托架22转位以使相邻的路面带之间具有部分重 叠，例如，通常具有15%的重叠可用于确保在相邻的片黄向3各面带之间不 会遗漏未扫描的间隙。为了举例说明，在激光线的长度为0.35m的一个 示例中，在步骤108中使扫描器前进约0.2975m,而不是完整的0.35m, 这样就产生约15 %的路面带重叠。
在步骤110中，扫描器2 4在新的路面带上执行第二横向扫描行程。 如前所述， 一黄向扫描4亍程通过使扫描器沿一黄向B扫过路面，同时用扫描 器24采集并获取路面数据而执行。为提高扫描过程的效率，第二扫描行程可从上一个扫描行程结束时所在的扫描装置的一侧开始。在横向扫描
行程结束后，执行步骤112来检查托架22以及扫描器24的位置是否达到 了最前端。如果不是，则重复执行步骤108-110。如此反复执行此扫描行 程，直到托架22被一直前移或移动到路面扫描装置10的最前端，到此整 个第一路面段的路面数据采集完毕。也就是说，位于路面扫描装置10的
当前位置下的整个路面都已完成扫描。
接下来即执行步骤114,牵引车12将路面扫描装置10牵引前进至下 一个路面段，使得在接下来的相邻路面段上重复执行步骤102-112。路面 扫描装置不必特别地被牵引车12牵引，因为其可被推动、拉动、驱动、 或通过本领域所知的任何手段移动。在一个例子中，路面扫描装置10包 括驱动马达和扫描器，从而该扫描装置可沿道路上放置的彩色胶带或道 路的喷漆边界等前行。这样就无需牵引车12的牵引，因为该路面扫描装 置可以:故自行驱动。如前述路面带之间的重叠情况，在步骤114中可特 意地前移扫描装置使得相邻的路面段之间具有一定的重叠(如可使用5% 至卯％的重叠)。在路面扫描装置10的两次定位期间可评估该重叠范围。 这确保在路面段之间不会遗漏任何间隙或未扫描的路面部分。然后重复 进行以上步骤直到整个需扫描路面全部完成扫描为止，此时可利用各种 不同的软件技术来处理所获取到的原始路面数据。
由于扫描方法10 0使激光线扫过路面区域，因此该方法能够得到能 用于准确地建立道路的三维^t型的路面数据。这与其它 一些利用激光点 来扫描路面的方法是不同的，因为这些方法只能够建立道路的二维模 型。为了建立三维模型，这些方法必须外推路面数据以获得第三维尺度， 而这样做将会降低模型的准确性。
如前所述，多种不同的软件技术之一可用来处理方法100所得到的 原始路面数据。例如，使用如GeomagicStudio提供的已知软件应用程序 对每次独立扫描所采集的路面数据进行直观地检查、对齐(register)或 拼接(stitch)在一起。这形成帧扫描。接着将连续的帧扫描彼此对齐或 拼接以建立路面的三维数学模型。这样所得到的数学模型可以是路面网 格图的形式，并且可进一步地进行编辑、修剪、处理或压缩等。在一个 实施例中，通过去除交叉或重叠的路面来修剪数学模型，这些交叉或重 叠的路面例如在相继的路面带和路面段间出现。数学模型的路面中的小 孔或其它瑕疵可以进行填充修复。在此过程中，可能需要将文件转换为格式包括矩形网格、ADAMS道路定义文件(.rdf),或曲线规则网格(.crg) 等等。
当然，还可采用各种不同的特征和附加技术。其中一种特征包括在 -波扫描路面上使用位置标识，从而可将扫描的路面数据与位置标识的已 知位置进行关联。添加到扫描路面上的位置标识可由全球定位系统 (GPS)或普通测量技术等来进行坐标定位。在一个例子中，将鲜亮的 圆形标识放置在路面的已知位置。当路面扫描装置扫过这些标识时，这 些标识将会在所得到的路面数据中显示出来。 一旦这些数据装入道路的 数学模型，扫描的数据就可与位置标识的GPS坐标配准，从而确定道路 的空间方位并且校正大距离内的累积误差。
应该理解的是，前文中的描述并非对本发明的限制，而仅仅是对本 发明 一 个或多个优选示范性实施例的说明。本发明并不受本文中所公开 的任何特定实施例的限制，而是仅由所附权利要求限定。例如，可使用
前文中的描述，除明确定义的术语或短语以外，其它陈述仅与特定的实 施例有关，而不应被视为对本发明范围或权利要求中使用的术语定义的 任何限制。本领域内的熟练技术人员应能轻易地掌握其他各种实施例， 和对本文所7>开的实施例#爻出各种的<'务改和改进。上述所有的这些实施 例、修改和改进都应在所附的权利要求的范围之内。
在本说明书和权利要求中使用的术语"例如"、"举例说"、"比 如"、"如，，，和动词"包含，，、"具有"、"包括，，及它们的其他动 词形式在与一个或多个部件或其它项目的列举条目连用时分别一皮^L为 是开放性的，也即，所列项目并非视为排除其它的、另外的部件或项目。 其它术语应在其最广泛的合理意义上进行解释，除非它们使用于需要不 同解释的语境中。
权利要求
1.一种路面扫描装置，包括具有多个结构部件的主框架，包括沿路面扫描装置的纵向延伸的纵向支撑，以及沿路面扫描装置的横向延伸的横向支撑，且该横向支撑与纵向支撑牢固地连接在一起；可移动地连接在主框架上从而能在扫描装置的纵向上移动的托架；用于获取路面数据的扫描器，该扫描器具有用于向路面发射入射激光线的激光头，和用于接收从路面反射的激光线的摄像机；用于驱使扫描器沿托架在扫描装置的横向上移动的第一驱动器；以及，用于驱使托架沿主框架在扫描装置的纵向上移动的第二驱动器，其中第一驱动器在横向扫描中驱使扫描器沿托架移动，而第二驱动器驱使托架沿主框架在横向扫描之间移动。
2. 如权利要求l所述的路面扫描装置，其中所述主框架包括附加的 纵向支撑，并且每一个纵向支撑都具有用来容纳多个托架轮的槽，当第 二驱动器驱使托架沿扫描装置的纵向移动时，所述托架轮在该槽内滚动。
3. 如权利要求l所述的路面扫描装置，其中所述扫描装置包括多个 主框架轮，主框架包括用于与牵引车连接的牵引联接器，并且所述扫描 器包括用于与牵引车电气系统连接的电缆，使得该扫描装置能够在牵引 车后面辟皮牵引。
4. 如权利要求l所述的路面扫描装置，其中所述托架悬挂在主框架 的纵向支撑的下方并且包括沿扫描装置的横向延伸的托架框架，可转 动地连接在托架顶端附近的多个托架轮，以及连接在托架底部附近的导 轨，用以可移动地容纳扫描器。
5. 如权利要求4所述的路面扫描装置，其中所述导轨包括从托架的 端部伸出且增大横向扫描的范围的至少 一 个横向延伸部。
6. 如权利要求4所述的路面扫描装置，其中所述导轨枢转地连接在 托架的底部附近，使得第一驱动器能够在不同方向上移动扫描器。
7. 如权利要求l所述的路面扫描装置，其中所述激光头以大体对准 扫描装置的纵向的方向发射入射激光线，并且扫描器沿托架以与该入射 激光线大体垂直的方向移动。
8. 如权利要求l所述的路面扫描装置，其中所述第一驱动器包括固 定电动机，该电动机牢固地安装在托架的外端并驱动与扫描器相连接的 传动带。
9. 如权利要求l所述的路面扫描装置，其中所述第二驱动器包括可 移动电动机，该电动机牢固地连接在托架上并沿着连接在主框架上的固 定传动带移动。
10. —种用于扫描路面的方法，包括以下步骤(a) 提供路面扫描装置，其至少具有扫描器、第一驱动器和第二驱 动器；(b) 将扫描器移动至初始位置；(c) 执行跨越第一路面带的第一扫描行程，其中第一扫描行程包括 使用第一驱动器驱动扫描器进行移动并同时利用扫描器对路面数据进 行记录；(d) 利用第二驱动器将扫描器前移使其位于第二路面带上方，然后(e) 执行跨越第二路面带的第二扫描行程，其中第二扫描行程包括 使用第一驱动器驱动扫描器进行移动并同时利用扫描器对路面数据进4亍T己录。
11. 如权利要求10所述的方法，其中步骤(b)中所述初始位置是路面 扫描装置的后角。
12. 如权利要求10所述的方法，其中步骤(c)中所述的第一扫描行程 包括使用第一驱动器驱动扫描器进行移动，同时记录激光形式的路面数 据，所述激光从激光头发射、从路面反射离开并且由摄像机捕获。
13. 如权利要求12所述的方法，其中第一驱动器驱使扫描器沿横向 移动，并且激光呈大体对准纵向的激光线的形式。
14. 如权利要求12所述的方法，其中所述激光线的长度为 0.25m-0.5m, 包括0.25m和0.5m ,并且扫描的第 一路面带的面积为 0.5m2-1.75m2，包括0.5m2和1.75m2。
15. 如权利要求10所述的方法，其中在步骤(d)中所述的扫描器的前 移包括使用第二驱动器驱使支撑扫描器的托架沿纵向移动，同时停用扫 描器使其不记录任何路面数据。
16. 如权利要求15所述的方法，其中托架被前移使得在第一和第二 路面带间具有部分重叠。
17. 如权利要求10所述的方法，其中步骤(e)执行的所述第二扫描行 程在步骤(c)执行的所述第一扫描行程结束处的路面扫描装置的一侧开始。
18. 如权利要求10所述的方法，其中步骤(c)和(e)中所述的第一和第 二扫描行程均包括发射沿第一方向对准的激光线；使扫描器沿第二方 向扫过路面带，该第二方向与第一方向基本垂直，所获取的路面数据能 用于建立路面的三维模型。
19. 如权利要求10所述的方法，进一步包括扫描在路面上放置的位 置标识的步骤，其中这些位置标识具有已知的位置并且能够在处理路面 数据时使用。
全文摘要
本发明涉及用于分析路面的扫描装置和方法。本发明包括扫描路面区段以获取路面数据的路面扫描装置和方法，所述数据可用来建立道路的数学模型。在一个实施例中，该路面扫描装置包括以下部件主框架，可移动地安装在主框架上的托架，可移动地安装在托架上的扫描器，以及一对用于驱动扫描器使之沿路面移动的电动驱动器。从相邻的扫描行程获得的信息可电子地拼接在一起，类似地，相邻的路面段的信息可电子地连在一起从而形成该道路的数学模型。随后，各种技术可用于处理该道路数据，并准备该数据用于其他的应用软件。
文档编号G06T17/00GK101539663SQ200910126860
公开日2009年9月23日 申请日期2009年3月20日 优先权日2008年3月20日
发明者D·A·勒伊斯, D·E·马蒂尼, H·R·巴特菲尔德, J·C·特贝, J·D·达维斯, K·M·史密斯, M·塔西, R·D·詹克, T·D·罗伯茨 申请人:通用汽车环球科技运作公司